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由于X、γ射线的穿透能力比较强，因此X、γ辐射巡测仪是在场所监测过程中最经常被使用的一类仪器。这一类仪器给出的读数通常以Sv／h表示，说明了被探测场所X和γ射线的外照射水平，由于自然环境中具有天然的X、γ辐射，因此测量到的值需要扣除这部分天然本底。从探测原理分类，常用的X、γ辐射巡测仪可以分为电离室型巡测仪、闪烁探测器型巡测仪以及盖革弥勒计数管辐射剂量仪三类。

电离室型巡测仪内有一个充满特定气体的电离室，电离室两端加有一定的电压。当光子进入电离室内以后，会激发电离室内的气体电离，电离产生的阴阳离子在电压的作用下分别向两极移动，形成电流信号。图9-1所示为典型的电离室型巡测仪的外观。

闪烁探测器型巡测仪内有一块成为闪烁体的探测单元，它可以是特定的晶体如碘化钠晶体，也可以是具有闪烁功能的塑料。闪烁体的作用是当射线进入闪烁体以后，就会与闪烁体相互作用，发出微弱的特定频率光。在闪烁体一侧有一组用于检测微量光光线的光电倍增管。光电倍增管在接收到闪烁体发出的微弱光线后会将光线转化为电信号。这样当射线进入仪器后就会被探测器感知，经过电路的分析与计算最后得到X和γ射线的外照射水平。图9-2所示为典型的闪烁探测器型巡测仪。

盖革弥勒计数管辐射剂量仪内充有惰性气体，内有一根阳极丝。当射线通过时惰性气体发生电离，产生的刺激电子向阳极漂移，经过雪崩式放电，离子大量增殖形成电流。这种剂量仪由于体积较小，通常被用于个人剂量报警仪和其他测量仪的主机上。

二、中子周围剂量当量率

中子由于是不带电粒子，因此其穿透能力也比较大，在核电站以及高能加速器等运行时可能存在中子外照射。对于这些场所的检测需要用中子周围剂量当量率仪。中子周围剂量当量率仪测量给出中子辐射的强度，其数值单位一般为Sv／h，由于天然辐射中中子辐射几乎为零，因此测得的值就是从事该活动使得该场所产生的中子外照射水平。

中子周围剂量当量率仪通常以聚乙烯作为探头的主要基质，或者使用BF3作为基质。在中子通过探头时，会与聚乙烯内的氢元素或者BF3内的硼元素发生反应，探测器探测这种反应的强度形成读数。图9-3所示为常见的中子周围剂量当量率仪。

三、α、β表面污染测量仪

当可能有非密封的放射性物质泄漏，并被人沾染到的时候，需要使用α、β表面污染测量仪来对物体表面的α、β污染程度进行监测。这种仪器的读数通常用cps也就是每秒钟计数率表示，再通过换算可以得到表面污染的剂量单位Bq／cm2，也就是每平方厘米的放射性活度。由于天然材料和本底中也含有α、β放射性物质，因此计算时需要扣除相关的本底计数。

按照原理分类探测单元有硫化锌闪烁体（α表面污染）、塑料闪烁体（β表面污染）、盖革弥勒计数管和半导体探测器等多种形式。测量时将探测单元尽量贴近，而不碰触到被测量物的表面，让射程较短的α射线和β射线射入探测器单元内形成计数。图9-4所示为典型的α、β表面污染测量仪。

四、低本底α、β计数器

在实验室测量物质的α、β放射性活度使用的仪器为α、β计数器。由于其通常都有厚厚的铅块包裹用于降低其测量到的本底，因此也叫做低本底或者超低本底α、β计数器。其工作原理基本相同，但本底越低，仪器的探测限也就越低，也就是说能够探测到更加微量的放射性。测量时候需要将被测量的物体均匀地铺在测量盘内，譬如测量水的时候一般用水垢进行铺样，测量食品时候需要将食品烘干或者灰化以后再研磨成粉状进行铺样，测量气体一般测量气溶胶滤膜。计数器测量一定时间内样品发射出的α和β射线的量，然后考虑铺样量和探测器效率和探测器本底以后就能够算出样品内总α和总β放射性的活度了。对于液体，常用单位为Bq／L，对于气体为Bq／m3，对于固体一般是Bq／kg。图9-5所示为四通道超低本底α、β计数器，它一次可以同时测量四个样品。

当需要分析物体中的放射性来源于那种核素时，γ谱仪是最常用的一种实验室仪器。常用的γ谱仪有两大类，一类是碘化钠γ谱仪，一类是高纯锗γ谱仪。前者对于实验的环境条件相对比较低，并且探测效率比较高。高纯锗γ谱仪有极佳的能量分辨率，也就是在被测量物体内放射性核素较多时可以很容易分辨出各种核素，但相对探测效率较碘化钠γ谱仪低，而且探头在工作时候需要用液氮进行冷却，而且必须避免振动，对实验环境条件非常苛刻。因此实验室中常用高纯锗γ谱仪，而碘化钠γ谱仪可以做成便携式，在实验室外使用。

两种谱仪测量时都需要将一定量通常是几百毫升到几升体积的均匀的被测量物体放在探头前。当物体发出γ射线时，γ射线会穿透被测量物体到达探测器。在碘化钠γ谱仪中，射线会与碘化钠晶体相互作用发出微弱的特定频率光，微弱的光线转化为电信号之后被放大，根据发光的强度就可以知道入射的γ光子的能量了。而高纯锗本身是一种半导体，当γ射线穿透半导体的时候，会造成半导体晶体结构的电离，电离以后的粒子，在电压作用下分别向两边电极移动形成电流，通过电流的大小就能判断入射粒子的能量了。

γ谱仪可以给出每种核素在被测量物体内的活度，其单位与总α和总β放射性一样，但其含意是特定放射性核素的活度。图9-6所示为典型的高纯锗γ谱仪。

对于有α放射性的核素也可以用α谱仪来进行核素识别与检测。由于α粒子穿透能力很弱，因此α谱仪使用前需要将核素先电镀或者沉积到特定衬底上。因为空气也会严重阻碍α粒子进入探测器，因此需要对将探测器和衬底之间的测量环境抽真空。常见的探测器为金硅面垒型探测器，探测器本身是半导体，当α射线射入探测器内时由于电离在电压的作用下就会形成电流。其探测结果的表示与γ谱仪一样。图9-7所示为典型的α谱仪。

七、液体闪烁谱仪

液体闪烁谱仪是用来对特定的核素进行探测的一类谱仪，其优点是具有极高的探测效率并且对低能β射线等其他仪器不容易探测到的放射性均有很好的响应。在测量时，一般需要将样品中的放射性核素分离并制作成溶液，再取一定量的溶液与特制的闪烁液相混合。当溶液中有放射性物质发生衰变时闪烁液就会被电离并且发出特征光，通过转换，将光信号变成电信号后就可以得到特定核素的活度了。图9-8所示为典型的液体闪烁谱仪。

八、全身计数器

对人体内的核素进行识别和检测最直接的方法就是使用全身计数器。全身计数器从原理上来说，就是一台以人为测量对象的γ谱仪。为此一般会在设计上做一些改变。譬如仪器一般是敞开式的或者有完整通风设施，以保证人的正常呼吸，有机械运动系统，以便在测量时移动人体或探测以达到对全身进行扫描测量的目的，甚至有些还有音乐播放系统以缓解人在密闭空间中的压力。其结果一般以Bq表示，表示体内特定核素的总含量。图9-9所示为典型的全身计数器。